求铁路曲线绳正法拨道量计算程序软件
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发布时间：2022-04-20 06:59
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时间：2023-07-11 08:13
一般的讲，计算一条曲线拨道量的过程大致是：输入现场正矢→计算拨道量→查看是否合适→确定拨量合理→确定采用→输出这样一个过程。现以下面数据为例，说明应用本软件计算曲线拨量的详细过程，希望对您有所帮助。
算例：已知各测点现场正矢如下表，其它要素不知道。试计算之。
首先，运行软件进入开始画面，输入原始口令“000000”后，到了程序的主画面如下：
第一步，把现场正矢数据填到“现场正矢.xls”文件内。
现场正矢.xls 文件位于安装目录下，如，我是把软件安装在C盘的Program Filesr内（C:\Program Files\曲线整正）。里面的文件如下图。
方法1：直接到这个目录下，打开这个文件输入；
方法2：在程序内点击【文件】--【打开或创建现场正矢文件】输入，如下图：
方法3：在程序内点击【计算】--【输入现场正矢】输入。
现场正矢.xls文件的格式、表名等不能变动，只许向里填数，现场正矢填写完毕后存盘退出Excel。里面内容如下图：
第二步，输入已知条件，选择计算方式
如下图：这时，要做的是先要确定计算方式！即你所要计算的曲线是按哪种方式计算，从图中可看出，共有四种方式，分别是：
1、按三无曲线计算；
2、按给出的半径来计算；
3、按一头整桩一头零桩计算；
4、按已知桩位计算。
其中第四种还分为是不是属于单圆曲线的类型。当选择不同的计算方式时，上面既出现相关的帮助说明，在这里不详叙了。
为了得到合理的拨量，一般情况下，不管是否已知各项曲线要素，请首先按三无曲线计算，这样可以大概的知道以目前的现场正矢应该采用的半径、缓和曲线长度，即，首先有一个定位，之后再按已知半径进行计算，按已短半径计算时，要反复输入相近的数值试算，找到合理的拨量。
选择相应的计算方式后，需先填上相应的已知条件：
1、选择按三无曲线计算时，如上图，所有的要素不用填了，只需要填好测点间距即可。（测点间距不只10米一种是本软件的一大特点，本程序设计时允许以10米、5米、4米和3米四种测点间距来测设曲线，从而满足不同的要求，适应新形势。）
2、选择按给出半径计算时，需要填上曲线半径、始端缓和曲线长、终端缓和曲线长和测点间距，如下图：
3、选择按一头整桩计算时，需要填的已知条件是6项，如下图：
4、按已知桩位计算时，需要填的已知条件在右面共有6项或4项内容，如下面两幅图：
⑴ 有缓和曲线：
⑵ 无缓和曲线：
当已知条件输入完毕，现场正矢也填好后，请选择“已经填好”，按下[确定]，相应提示选择后，结束输入过程。
第三步，计算曲线拨量。
在本例中，我们第一次让它按三无曲线来计算，让程序自动判别半径和缓和曲线长，结果出现下面的提示：
看到半径是391.5911，缓和曲线1是40米,缓和曲线2是70米,进一步下拉,发现最后一点的闭合差是111，程序不能自动消除这样一个正的闭合差，说明这样的半径和缓和曲线长度是不合理的，按下【中止】按钮，再在“输入现场正矢”下重新按给出半径进行计算，这回，我们在半径处输入391，两个缓和曲线长都输入相等的数值50，选择“已经填好”，如图：
按下【确定】按钮，再次进行计算曲线拨量，此时，什么提示也没有了，直接出现了下面的画面：
说明我们以391米半径、两端50米的缓和曲线要素是基本合理的，选择不再修正选项，按下【确定】，如下图：
选择【否】按下，进一步观察拨量情况，看到最大的拨量是-340，、且负拨量较大，说明半径选择稍大，应改小半径继续寻找较好的拨量。按下【中止】，重新输入比391小的数值看看（绳正法本身就是一种试算性质的，又称之为流水拨道法）。本次半径输入388，缓和曲线长不变，结果如下图：
最大拨量是+202，且正负拨量大体相当，可以采纳。如果满意，可以直接选择不再修正—【确定】即结束计算过程。
不满意，可以重新以新的曲线半径和缓和曲线长再计算，也可以在这里进行手工修正操作。
修正的方法是：首先确定以ZH到HZ为修正范围（3点之前和34点之后为直线范围，不能安排修正），计算34-2=32个点，最大正拨量202在第21点，前面最大负拨量-188在第16点，这样，第一组要安排一个正数组，为的是减小第16点的拨量，第二组要安排一个尽量大的负数组，从而减少第21点的拨量，最后用一个正的数组来抵消。即初步计划是三个数组，正、负、正。初分一组和三组各10个点，中间12个点，因为二个相邻数组不同号时可以共用一个“0”，所以，中间的负数组再加2个点，到14个点，计算：一组10/25，S1=4×5=20；二组，14个点，14/2=7，S2=6×7=-42；三组，10/2=5，S1=4×5=20；20-42+20=-2，这-2在第二次修正的时候消掉，如图，在最后的32点和33点各填入1，使闭合差等于0。
下面是对此结果进行手工修正的图。
通过修正，最大拨量由202减小到170，第16点的最大负拨量-188减到-168。且拨后正矢满足以下5个条件：
⑴ 缓和曲线正矢与计算正矢的差不超过1mm；
⑵ 圆曲线正矢连续差不超过1mm；
⑶ 圆曲线正矢最大最小差不超过2mm；
⑷ 有控制点*的，控制点拨量不超过许可范围。
⑸ 最后一点拨量是零。
程序提示通过，如下图。按下【是】，结束计算过程，回到主菜单。
第四步，输出结果。
在输出之前，请在前面的图内，把起点里程和曲线编号填好（在已知起点里程或实际测得某一点里程之后，换算一下，填入下面所示的栏内，具体里程要精确到厘米，“№”为曲线编号，用于输出拨量文件的编号。
在主图下，按下【输出】菜单，依次点击这四个子菜单，即可输出计算结果来。
计算成果是以Word文档形式存于当前目录下，用户可选择打印出表，或操作Word文档直接传真到工区，或者用铁路内网发到工区，也可以在程序内选择【文件】菜单，【打开拨道量计算结果文件】子菜单直接查看。
缓和曲线检查表共设计了三个，一是用10米弦检查，二是用5米弦线检查，三是用2米弦线检查。这些表完全可以代替缓和曲线量副矢的做法，且比副矢好计算，来的快，点又密。而且从曲线头或曲线尾的桩开始的，都是整桩测量，结合超高和轨距递减一同写在轨枕上，方便检查。
以下是我以前写的《零桩变整桩 检查曲线正矢》，用它来理解缓和曲线检查表的意义吧。
零桩变整桩 检查曲线正矢
在长期的工作实践中，我们现场一线的养路工创造了好多实用方法，如：将曲线尾的零桩变为整桩来检查曲线是否圆顺就是其中之一，现在我把它叙述一遍。
如下图：HZ桩在第28～29测点之间，Hz桩距29点是4米，即HZ=28,60，由于是零桩，第28点和29点的正矢计算很麻烦，当时也没有这么先进，计算曲线必须查系数表，连计算器都没有，在现场怎么办呢？
既然28点和29点的正矢不好算，我就不量你！从第29点退回4米，找到HZ点（我且命名为29’ 下同），从HZ点向直线方向量10米，找到第30’点，之后再从HZ点向曲中方向每10米做出标记，直到YH点+1结束。如测量图中的29’点正矢，就变成整桩的情形，计划正矢应该是六分之一的递增量，现场立马就能算出，以此类推，第28’点的正矢就是1个递增量，27’的正矢就是2个递增量……，因为缓和曲线都是10米的整倍数，到YH桩的时候也是整桩，而且这点的正矢是圆曲线正矢再减去曲线头的正矢，好算极了。
热心网友
时间：2023-07-11 08:14
提要：本文针对曲线拨道绳正法在计算上格式多、繁琐，难以掌握的情况，结合现场实际经验，提出一种绳正法的简易计算，提高曲线拨道精确度方便施工。
关键词：曲线、绳正法、正矢
The shengzheng-way’s facility calculation of curvilinear shifting of track
abstract：aiming at the situation which the curve shengzheng-way’s calculational format is multiplicity，complicated and hard to master，with local practical experience，the paper bring forward a facility calculation of the shengzheng-way which can improve the precision of curvilinear shifting of track and improve the convenience of construction.
Key Word： Curve shengzheng-way versine
1 前言
采用固定弦长连续测量各点正矢整正曲线的方法，通称“绳正法”，又叫弦线校正曲线法。《曲线拨道绳正简易法》它是利用曲线上某一点向外或向内拨一距离，其相邻两点的正矢影响量为该点拨动量之半距，而方向相反。
曲线拨道简易法是根据曲线上某点拨量对邻点正矢影响一半的规律，用逐步接近试算拨量，直到最后试算后的影响为零或±1mm为止。有人认为，这种方法计算简便，适合于曲线较圆顺，拨量小的曲线，不宜作为计划维修的依据。简易法单纯追求消灭超限，盲目外拨还会造成曲线位置变动及曲线头尾“鹅头”病害。
铁路线路大中专课本上推介的绳正法拨道计算，这类方法繁多，在计算上格式多难记，繁琐难以掌握，计算时间较长难以接受。据知近几年来，我段中专、技校毕业生，能运用到生产实际中的寥寥无几。在职的线路工班长，经过曲线培训班学习后，也没有人使用绳正法、分析法。绳正法计算出来的拨量都较大，在安全上、劳动效率上难以实施。因此寻找一个简易可行，为现场能普遍接受的曲线整正计算方法，是工务部门急需解决的课题。
笔者认为，对简易法产生各种不公的评价，不明朗的认识，还必须从“简易法”本身的现实可行性，计算方式、效果（质量）有一个剖析。同时还应吸取绳正法的优点，加以充实，使曲线整正计算提高到一个新水平。
以下笔者介绍一种《曲线拨道绳正法简易计算》，（简称：“简易法”，以下同），并与各位专家共同探讨。
2 简易法的来由与产生
现场工区普遍对曲线拨道，主要对照“曲线正矢检查记录簿”的“现场正矢”栏与“计算正矢”栏误差过大时，根据拨道原理，填写“拨量”而进行拨道，“拨后正矢”栏是推理计算的正矢，而不是现场拨后量得正矢。拨道没有计算表，拨后无复查，仅求曲线方向目视园顺，质量提不高。这是现场最简单不规范的、不认真细致一种拨道方法。
3 简易法计算表简介
填写及计算表格为九栏。计算重点在四、五、六、七栏。第八栏为计算前正矢差，从中能看到曲线连续差及最大最小差值，能鉴定曲线合格与否，更主要是正确引导填写拨量及前后影响的关键位置。第九栏是增加栏，是曲线计算后，现场拨道后，车过验收量取的正矢，（详见《曲线拨道绳正简易法计算表》）。
4 掌握曲线拨道两个基本原则
4．1曲线两端直线方向应保持不变。
要保持曲线两端直线方向不变，但实际不能保证其两端直线不发生平移。曲线两端的正线对曲线的位置起控制作用，其方向正确与否直接影响曲线起迄点的位置。因此曲线拨道前应先拨正其两端的直线方向。
4．2曲线两端直线位置应保持不变。
《维规》第3.7.6条规定：缓和曲线与直线连接处不得有反弯或“鹅头”。从理论上讲，这就要求曲线始终点的拨量应为零，但实际往往并不为零。有些简易法计算时，对起终点现场正矢误差较大的进行“调正正矢”，使之拨量为零，在现场实际中是行不通的。
为整治或防止缓和曲线与直线连接处方向反弯或“鹅头”病害。在起终点处向外分别增设-1、-2、-3测点，检查曲线的同时，还应检查-1、-2、-3测点是否有正矢。钢轨作用边量得正矢为“正”数，非作用边量得正矢为“负”数。其数值例入现场正矢一起计算，当正矢大于±2mm以上时，用这种方法计算拨道，决定起终点该拨不该拨，或拨多少，能解决曲线“鹅头”（曲线头尾外扩）甚至使整个曲线变形的实际问题；并能正确指导施工人员对反向曲线较短夹直线的方向拨道定向问题。
5 如何处理好曲线整正中有关几个问题
5．1要求计划正矢总和与现场正矢总和基本相等。
必须改正和克服过去现场简易法计算时忽视“现场正矢总和”及“计划正矢总和”的统计对比，原计划正矢长期使用，与现场正矢误差较大，造成曲线转角发生变化。
同时要注意到原绳正法中对于计划正矢的计算，为求两者之和相等，对圆曲线、缓和曲线计划正矢进行一些处理，出现圆曲线正矢不相同；单曲线中两缓和曲线正矢递增数级差有异。这是绳正法两者之和相等及计算正矢差（栏）质量好的主要原因。由于绳正法的计算模式较多，现场正矢拉绳测量难免产生误差，即产生检测现场正矢与原计划正矢总和不相等的现象较为普遍。在曲线整正计算中，应尽量使之两者总和相等，但确实存在极少误差，对计算质量，对曲线本身，对行车安全轨检车质量不会带来很大影响。
5．2曲线位置、缓长、全长的确定。
曲线位置、缓长、全长正确的确定，对进行曲线计算整正拨量减少及质量有明显提高，相反，会出现大拨量，质量不达标。
⑴曲线的位置、缓长、全长应查阅技术档案为准。其次在现场调查曲线标确定缓和曲线长或曲线全长，如曲线标不准确时，应另行计算。
⑵从单曲线的曲线正矢计算中，在缓和曲线部位，从表“计算前正矢差”栏或“计算后正矢差”栏的数值变化，可看出现场正矢得到重心（即曲线中心）是否与计划正矢的重心一致。如果一侧缓和曲线现场正矢比较差为“正”数，另一侧缓和曲线现场正矢比较差为“负”数，曲线中心就纵移走位了。如果一时难于查证或用仪器测量有困难时，可通过计算，使大于2m以上的曲线纵移走位近拟地恢复原位。
6 近拟计算法：
方法一：从表中“计算前正矢差”栏进行预算曲线需移位量：
6．1曲线正矢平均偏差值=÷缓和曲线段数
6．2递增数÷10×移动量(m)=曲线正矢平均偏差值
方法二：由于曲线计算，安排新计划正矢，在“计算后正矢差”栏内就明显看到曲线正矢平均偏差值，即可计算曲线需移位量，较为方便、简单、准确，但还需到现场重新定测点，检查正矢重新计算了。
递增数÷10×移动量（m）＝曲线正矢平均偏差值
6．3曲线简易法整正计算质量的基本要求
不管用什么整正计算方法，都必须满足如下条件：
⑴曲线头尾无反弯或“鹅头”现象。
⑵保持曲线两端头尾直线方向位置不变。
⑶计算质量应以全曲线比较差不大于3mm，连续差之差不大于3mm。
⑷计算的拨量，不得大于《维规》或局标有关规定。
笔者在近几年深入现场，检查了本单位线路曲线83个，并参照采用简易法计算，遵照上述有关要求，确保计算质量，全部曲线拨量均不大于30mm。结合种桩拨道施工，使线路质量大有提高。
